海洋综合管理的信息基础解析

1、海洋综合管理的信息基础解析第三章第三章 海洋综合管理的信息基础海洋综合管理的信息基础信息在海洋综合管理中的作用 海洋管理的信息来源 海洋信息管理系统的建设海洋信息系统在海洋综合管理中的具体使用第1页/共40页第一节 信息在海洋综合管理中的作用 一、信息和海洋信息概述信息，又称资讯，是指数据按有意义的关联排列，并通过图像、图表、文字或声音等多种媒体形式来表现的结果，它由意义和符号组成。 海洋信息是信息概念在海洋领域的延伸，它是指与海洋相关的数据形成有意义的排列，并通过图像、图表、文字等多种媒体形式来表现的结果。 第2页/共40页二、发展海洋信息管理的必然性第一节 信息在海洋综合管理中的作用 三、

2、信息在海洋综合管理中的作用（一）信息在海洋经济发展中的作用 1.在海洋渔业中的作用2.在航运中的作用3.在海洋工程建设中的作用第3页/共40页三、信息在海洋综合管理中的作用（二）信息在维护海洋权益中的作用1.在国防上的作用2.在维护海洋主权中的作用（三）信息在海洋资源管理中的作用1.在海洋生物资源管理中的作用2.在海洋矿产资源管理中的作用第一节 信息在海洋综合管理中的作用 第4页/共40页三、信息在海洋综合管理中的作用（四）信息在减灾防灾中的作用（五）在海岸带资源管理中的作用第一节 信息在海洋综合管理中的作用 第5页/共40页第二节 海洋管理的信息来源一、海洋管理信息的调查获取（一）常规观测获

3、取1. 航天遥感观测2. 航空遥感观测3. 陆基观测4.海面观测5. 海洋潜器观测第6页/共40页航天遥感泛指利用各种空间飞行器为平台的遥感技术系统。它以地球人造卫星为主体，包括载人飞船、航天飞机和空间站等。航天遥感的特点是：感测面积大、范围广、速度快、效果好，可定期或连续监视一个地区，不受国界和地理条件限制；能取得其他手段难以获取的信息。航天遥感可用于海洋环境监测、海洋气象观测、海洋资源考察、海图测绘、和军事侦察等。海洋遥感在当今世界的一些沿海发达国家非常受重视。美国于1978年就发射了海洋卫星；日本在上世纪90年代初期也已发射了海洋卫星；俄罗斯 “宇宙”系列卫星也包含了海洋遥感观测技术；欧

4、洲资源卫星主要以海洋为目标，以法国为代表；北欧海洋遥感与观测技术的代表则首推挪威和瑞典。 第7页/共40页迄今为止，我国已经成功发射了两颗海洋卫星。第一颗海洋探测卫星成功发射，标志着我国海洋空间探测技术取得了重要进展，结束了我国没有海洋卫星的历史。第二颗海洋一号卫星成功发射，标志我国向着海洋卫星系列化、业务化发展迈进了一步。我国将在海洋一号卫星的基础上发展系列海洋卫星，逐步建立我国自主的海洋卫星体系。 海洋一号A卫星共在轨运行685天，完成了1830轨境内外探测。地面应用系统研发制作了42种遥感产品，得到了离水辐射率、叶绿素浓度、海表温度、气溶胶光学厚度、悬浮泥沙含量、海冰覆盖范围、植被指数等

5、动态要素信息，以及珊瑚、岛礁、浅滩、海岸地貌特征和江河湖海、森林火灾、沙尘暴及台风、雾、雪等其它相关信息。用户最终达到了126个单位，用户范围覆盖了国内的海洋管理和生产作业、科研院所、大专院校、军事应用等各行业。在海洋资源开发、海洋管理、灾害预警、环境预报、海洋科学研究及国际与地区间海洋合作等方面发挥了重要作用。 第8页/共40页航空遥感则泛指从飞机、气球、飞艇等空中平台对地面感测的遥感技术系统。航空遥感主流的飞行器平台还是飞机，它具有分辨率高，调查周期短，不受地面条件限制，资料回收方便等特点。高空气球或飞艇遥感则具有飞行高度高、覆盖面大、空中停留时间长、成本低和飞行管制简单等特点，同时还可对

6、飞机和卫星均不易到达的平流层进行遥感活动。按飞行高度，航空遥感分为低空（6003000米）、中空（300010000米）、高空（10000米以上）三级，此外还有超高空（如U2侦察机）和超低空的航空遥感。 第9页/共40页陆基观测主要指海洋观测站进行的观测。海洋观测站是指修建在沿海海滨的观测设施，是对近岸海洋水文气象要素进行长期有效观测的站点。1953年，我国就在青岛小麦岛建立了全国第一个波浪观测站，其后我国海洋观测站的观测内容一直以潮位为主。1959年，中央气象局在其所属的海洋观测站网建立后，观测要素大大增加。增加的要素有海浪、海发光、表层海水温度、密度、盐度和气温、气压、湿度、风向风速、云、

7、能见度、天气现象、降水、蒸发等气象项目的观测。到1995年7月1日，根据（GB）海滨观测规范做出调整，取消了云和天气现象要素的观测。 第10页/共40页海面观测主要有海洋调查船观测和海洋观测浮标观测两种方式。海监83”是目前中国最先进的海洋调查船 第11页/共40页6000米水下机器人 世界上首台依靠网络操纵的机器人瓦力通过一条米长的缆线与铺设在加拿大温哥华岛附近海底的公里长的“海王星”光缆网络连接，从而成为一台时刻在线的机器人。 我国研制的7000米载人深潜器 第12页/共40页（二）海洋综合调查一、海洋管理信息的调查获取海洋综合调查是根据统一计划，采用多种技术手段，进行“多学科、多目的”的

8、联合海洋信息调查。对海洋环境、资源进行的综合调查也是一种获取海洋信息的重要途径，而且综合调查获得的信息更具有全面性。 第13页/共40页 简称908专项，是国务院于2003年9月批准立项、国家海洋局组织实施的一项我国海洋发展史上投入最大、调查要素最多、任务涉及部门最广的海洋环境基础调查和评价工作。“我国近海海洋综合调查与评价”专项908专项专项近海综合调查（908-01）15.02亿近海综合评价（908-02）1.98亿近海“数字海洋”（908-03）2.8亿近海海洋基础调查（908-01-01典型海域重点调查（908-01-02） 海岸带海岛专题调查（908-01-03） 水文、化学、生态、

9、资源、海域使用等（908-02-01-09） 海洋基础数据平台（908-03-01） 专题信息应用系统（908-03-02） 标准规范技术支撑（908-03-03）908专项基本框架第14页/共40页二、海洋管理信息的国际资料交换获取1960年政府间海洋学委员会(IOC，简称海委会)正式成立，海委会除设有海区委员会之外，还设有海洋科学和技术委员会，其中包括国际海洋资料和情报交换委员会(IODE) 。1961年10月，按照海委会第1次大会I9号决议，由海委会组建成立第一个正式的海洋资料交换小组，其任务是促进国际海洋资料交换的开展，进行编码资料格式的标准化并编制报告，鼓励编制海洋资料目录并帮助成员

10、国建立国家海洋资料中心。中国是国际海洋资料与情报交换系统(IODE)的成员国，可以通过该系统交换获取国际海洋资料与情报，而且国家海洋局还在1989年12月23日就通过了国家海洋局海洋资料国际交换暂行规定促进我国的海洋资料国际交换。 第15页/共40页近几年来，海洋信息领域国际合作范围和信息交换渠道进一步扩宽，参加了海洋学和海洋气象学联合技术委员会(JCOMM)、东北亚海洋观测系统（NEAR-GOOS）、国际海洋资料和情报交换委员会（IODE）、ARGO等一系列国际海洋信息服务领域的合作项目。通过这些海洋信息领域的国际合作与技术交流，为国家获取了大量的海洋基础资料信息，拉近了与国际海洋信息技术发

11、展的距离，进一步扩大了我国的国际影响，确保我国获得最大的资料共享权益和海洋信息高技术。第16页/共40页三、海洋管理信息的现存资料分析获取现存资料分析获取这一海洋信息获取方式的逻辑来源是信息技术领域的“数据挖掘”（Data Mining）理念。顾名思义，数据挖掘就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的实际应用数据中，提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。 第17页/共40页第三节 海洋信息管理系统的建设一、信息管理及海洋信息管理系统信息管理（Information Management，简称IM）是人类为了有效地开发和利用信息资源，以现代信息技术（IT技

12、术）为手段，对信息资源进行计划、组织和控制的管理活动。其中，信息管理的对象就是信息资源和信息活动。信息管理的过程包括信息收集、信息传输、信息加工和信息储存、信息安全等。 （一）信息管理及信息的目标模式第18页/共40页（二）海洋信息管理系统及其构成海洋信息的收集子系统 海洋信息的存储子系统 海洋信息的处理子系统 海洋信息的传递子系统 海洋信息的终端输出子系统 海洋信息的安全子系统 第19页/共40页二、我国的海洋信息管理系统（一）我国的海洋信息系统使用现状（二）我国海洋信息系统存在的缺陷（三） 措施及建议第20页/共40页海洋信息获取、处理能力和技术有新的提高海洋环境监测体系建设全面完成，形成

13、了国家与地方相结合的海洋环境监测网络；开通了全国环境监测网，实现了海洋环境监测数据的实时/准实时的传输。由海洋站观测系统、志愿船观测系统和数据通信网络组成的海洋站和志愿船观测系统建设项目通过验收，该系统能对我国近岸海域的潮汐、波浪、温度、盐度和海洋气象要素进行自动观测和数据自动传输，实现了海洋环境监测站工作自动化，以及志愿船自动监测和数据自动传输。我国海洋水色试验型业务卫星海洋一号成功发射，经处理的卫星数据在海洋生物资源开发利用、河口海湾及航道监测与治理、海洋污染监测与防治、海岸带监测及全球环境变化研究与资源开发服务中起到重要作用。第21页/共40页海洋环境保护综合管理信息系统在原有基础上，完

14、善系统功能，扩充信息量。海域管理综合信息系统对全国海洋功能区划管理信息系统、省际间海域勘界信息系统、海域使用管理信息系统等专题系统进行整合，规划设计海岛海岸带、海籍管理等业务功能。海洋权益综合信息系统在现有海洋划界计算机总体支持系统的基础上，重新规划设计涵盖海洋划界决策支持、权益管理以及国际合作等管理业务功能。海洋执法监察综合信息系统针对地方省市需求，开展海洋执法业务示范系统建设工作。 第22页/共40页海洋信息化当前任务主要包括四个方面： 一是海洋信息的数字化，将历史与现实的、不同信息源的、不同载体的各类海洋信息进行数字化处理，形成以海洋基础地理、海洋环境、海洋资源、海洋经济、海洋管理等为主

15、题的、统一的、标准的、易于理解和使用的海洋基础数据库。 二是海洋信息的网络化，建设海洋实时信息采集与传输网络、统计信息网络和海洋行政管理信息网络。 三是决策支持信息系统的业务化，开发和整合支撑海洋管理、执法监察和国家安全决策的信息系统和信息产品，并实现业务化运行。 四是海洋基础信息服务的社会化，开发海洋基础性、公益性信息资源，研制面向社会、面向市场的海洋信息产品，促进海洋信息产业化进程，实现社会共享。第23页/共40页中国近海数字海洋信息基础框架构建 “中国近海数字海洋信息基础框架构建”（908-03项目）是中国 “数字海洋”建设的基础。该项目建设在统筹规划、统一标准、有限目标、分步实施、着眼

16、业务化应用的基本思路指导下，围绕“一个平台、一个系统、一个原型”进行构建：构建我国近海“数字海洋”数据基础平台。制定相关政策法规及标准规范，利用历史资料、908调查资料，海洋监测、观测和海洋管理等业务化工作中获得的资料，建立起多学科、多专业的数据库体系，实现数据的整合改造和集成，制作各类海洋信息产品。在此基础上，构建海洋数据仓库和信息传输与交换网络，通过国家海洋信息资源交换中心，实现海洋信息的共享服务，提高海洋信息的管理和利用效率。建设国家、省、市、县四级综合管理信息系统，为海洋经济规划、海域管理、海洋环境保护、海洋权益维护、海洋执法监察等提供海洋政务管理和辅助决策支持；建设海洋信息公众服务系

17、统，为社会公众提供海洋综合信息服务。建立“数字海洋”原型系统。开发海洋信息高新技术，实现海底、水体、海面及海岛海岸带的可视化再现、预测和预现，不断推动“数字海洋”的发展。第24页/共40页1.基础信息源不足2.资料现状不清3.缺失国家层面的大、中比例尺的海洋基础信息库群4.海洋资料更新缓慢5.海洋信息产品可视化程度低6. 信息形式多样，协调性差7. 辅助决策功能弱8. 交互界面设计不尽合理第25页/共40页1.加大投入，争取获取更多海洋基础信息，并摸清我国海洋信息资料的现状；2.提高海洋数据和海洋信息的更新速度，并制定统一或兼容的格式；3.加快海洋信息处理技术革新，提高海洋信息的可视化程度；4

18、.整合现有资源，深入分析当前需求和今后发展，做好总体规划，包括总体建设框架、功能需求、建设计划、资金投入、人才培养、配套建设等；5.考虑现行管理体制、机构设置以及发展趋势，研究合理的海洋管理框架，总体框架设计必须充分地与日常管理业务关联，人机交互界面框架设计必须考虑不同层次管理者的需求与实现效果；第26页/共40页6.开展完备的业务流程分析，将复杂工作简单化、简单工作规范化，区别管理过程和管理决策的信息需求，以便于辅助决策功能的设计；7.管理水平和计算机技术都在不断地提高，系统建设要为今后发展预留足够的发展空间，包括系统内外接口需求，尤其是辅助决策模型接口，以备完善与升级；8.重视发挥管理者在

19、系统建设中的重要作用，在整个系统开发过程中保持对开发者的督促和配合，充分表达管理需求。 第27页/共40页第四节 海洋信息系统在海洋综合管理中的具体使用一、数据库型 二、决策支持型三、办公自动化型第28页/共40页此类系统主要在于收集、存储、交换、检索及更新相关的海洋数据(主要包括海洋资源、环境、空间数据，相关的法律法规及部分经济信息)，可加工部分数据统计产品；基于计算机网络，信息交流频繁，共享程度高；能满足诸如海洋环境管理、生态保护及各项跟踪管理等能够用明确的语言或其他手段(如数字、逻辑、图形、图像等)给予清晰的说明和描述的结构化决策的信息需求；一般有来自系统外的实时或动态信息，信息的更新比

20、较活跃。第29页/共40页青岛市海岸带地质环境信息系统 该系统凝聚了丰富的海岸带地质环境知识以及评价模式，能为海岸带自然资源开发、自然环境保护、防灾减灾以及工程建设提供基础信息。实现的目标包括：1、实现地质数据的数字化、定量化，将GIS应用于地质领域，将航空图片与纸质地图相结合，创建可视化分析查询系统；2、三维地形模拟与实用属性及地图信息联合查询显示；3、实现海岸带地质数据的模型化与可视化，进行地质灾害分析显示。4、在地质专业领域实现信息查询可视化，三维地形模拟与属性信息查询结合显示，并大量收取地质数据类型及分布进行灾害分析显示。 第30页/共40页决策支持系统能及时搜集和提供与决策相关的数据

21、及各项活动的反馈信息，并采用合适的方法生成与决策问题有关的模型、方法等，以合适的方法存储与决策问题有关的模型、方法、知识、图形图象、文本、超文本等，并对模型、方法、知识等根据决策的变化而进行方便的增加、删除和修改，通信传输能力可靠。第31页/共40页荷兰海岸带管理信息系统相对比较接近决策支持系统。目前拥有与水有关的数据管理系统、北海管理系统、海岸网络及海岸带模型等海岸带综合管理数据库系统，包括了海岸带所有需要的信息。依据这些信息可完成“北海质量状况报告”，可确定海洋和海洋环境变化，并备随时查询和使用;还可让海岸带管理部门及时了解海上渔业、海洋环境污染及海岸线变化等方面的专门资料，在生物资源、海

22、岸线变化、环境现状、大陆架开发活动、航运、防灾等领域为用户服务，并为用户确定“最佳管理对策”。第32页/共40页办公自动化型海洋管理信息系统则具备相应的专题管理软件(类似于事务处理系统)，根据具体的管理流程提供一定范围的专题信息，通过人机交互界面完成管理工作;如我国“海域管理信息系统”，主要包括海洋功能区划、海域使用登记、审批、海域使用证颁发及海域使用金征收等，都体现了日常的业务管理。除此之外，“海洋功能区划管理信息系统”和“厦门市海洋功能区划管理信息系统”等都属于这种类型。但在我国开发的此类系统中，大多数都存在信息支持不足，数据更新少及共享程度低的问题。第33页/共40页陆基观测主要指海洋观

23、测站进行的观测。海洋观测站是指修建在沿海海滨的观测设施，是对近岸海洋水文气象要素进行长期有效观测的站点。1953年，我国就在青岛小麦岛建立了全国第一个波浪观测站，其后我国海洋观测站的观测内容一直以潮位为主。1959年，中央气象局在其所属的海洋观测站网建立后，观测要素大大增加。增加的要素有海浪、海发光、表层海水温度、密度、盐度和气温、气压、湿度、风向风速、云、能见度、天气现象、降水、蒸发等气象项目的观测。到1995年7月1日，根据（GB）海滨观测规范做出调整，取消了云和天气现象要素的观测。 第34页/共40页二、我国的海洋信息管理系统（一）我国的海洋信息系统使用现状（二）我国海洋信息系统存在的缺

24、陷（三） 措施及建议第35页/共40页海洋信息化当前任务主要包括四个方面： 一是海洋信息的数字化，将历史与现实的、不同信息源的、不同载体的各类海洋信息进行数字化处理，形成以海洋基础地理、海洋环境、海洋资源、海洋经济、海洋管理等为主题的、统一的、标准的、易于理解和使用的海洋基础数据库。 二是海洋信息的网络化，建设海洋实时信息采集与传输网络、统计信息网络和海洋行政管理信息网络。 三是决策支持信息系统的业务化，开发和整合支撑海洋管理、执法监察和国家安全决策的信息系统和信息产品，并实现业务化运行。 四是海洋基础信息服务的社会化，开发海洋基础性、公益性信息资源，研制面向社会、面向市场的海洋信息产品，促进海洋信息产业化进程，实现社会共享。第36页/共40页中国近海数字海洋信息基础框架构建 “中国近海数字海洋信息基础框架构建”（908-03项目）是中国 “数字海洋”建设的基础。该项目建设在统筹规划、统一标准、有限目标、分步实施、着眼业务化应用的基本思路指导下，围绕“一个平